CN112859757A - 边缘计算控制方法、装置、边缘计算机和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了边缘计算控制方法、装置、边缘计算机和可读存储介质，其中，该方法包括：获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；根据控制流信息中的组件信息，将该函数模块和该驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到该组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；该函数实例化代码调用该驱动实例化代码，执行该控制流信息中的工作流，解决了工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，提高了工程产品线的控制程序的编写效率。

Description

边缘计算控制方法、装置、边缘计算机和可读存储介质

技术领域

本发明涉及边缘计算领域，具体而言，涉及边缘计算控制方法、装置、边缘计算机和可读存储介质。

背景技术

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。它可以作为联接物理和数字世界的桥梁，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

工业自动化生产越来越普遍，在边缘计算控制程序的控制下，工厂产品线上的加工装置可以实现对产品的自动加工。工厂产品线上的加工装置的控制程序一般都是提前设计并固化在加工装置中的，经过配置调试之后，整条产品线的不同加工装置可以协调作业，生产相应的产品，在配置调试的过程中，需对产品线上的不同加工装置的控制程序分别进行配置调整，并进行相关程序代码的编写和输入，需要加工装置的相关技术人员进行重复操作，而且费时费力，工作效率低。

针对相关技术中，工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中，工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种边缘计算控制的方法，该方法包括：

获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；

根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到所述组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；

所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，执行所述控制流信息中的工作流。

在其中一个实施例中，所述函数模块包括以下至少之一：行为函数模块、结构控制函数模块、开始函数模块和结束函数模块。

在其中一个实施例中，所述根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化包括：

根据所述组件信息的初始化配置参数和运动信息，对所述行为函数模块的程序代码进行实例化；

根据所述组件信息中组件的执行顺序，对所述结构控制函数模块程序代码进行实例化；

根据所述组件信息中驱动配置参数，对所述驱动模块的程序代码进行实例化。

在其中一个实施例中，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，执行所述控制流信息中的工作流包括：

根据所述控制流信息中并行执行信息，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，并行执行所述控制流信息中的工作流。

根据本发明的一个方面，提供了一种边缘计算控制装置，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；

实例化模块，用于根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到所述组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；

调用模块，用于所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码执行所述控制流信息中的工作流。

在其中一个实施例中，所述函数模块包括以下至少之一：行为函数模块、结构控制函数模块、开始函数模块和结束函数模块。

在其中一个实施例中，所述实例化模块，还用于根据所述组件信息的初始化配置参数和运动信息，对所述行为函数模块的程序代码进行实例化；

所述实例化模块，还用于根据所述组件信息中组件的执行顺序，对所述结构控制函数模块程序代码进行实例化；

所述实例化模块，还用于根据所述组件信息中驱动配置参数，对所述驱动模块的程序代码进行实例化。

在其中一个实施例中，所述调用模块，还用于根据所述控制流信息中并行执行信息，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，并行执行所述控制流信息中的工作流。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种边缘计算机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述边缘计算方法的步骤。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述边缘计算方法的步骤。

通过本发明，提供了一种边缘计算控制的方法，该方法包括：获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；根据控制流信息中的组件信息，将该函数模块和该驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到该组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；该函数实例化代码调用该驱动实例化代码，执行该控制流信息中的工作流，解决了工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，提高了工程产品线的控制程序的编写效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的边缘计算系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种边缘计算控制的方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种边缘计算控制装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的产品转移和加工的控制流顺序的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的实施例提供了一种边缘计算控制方法可以应用在边缘计算系统中，图1是根据本发明实施例的边缘计算系统的示意图，如图1所示，该边缘计算系统包括：云计算层、边缘计算层和现场层，在实际应用过程中，可以只有边缘计算层和现场层来实现产品线的边缘计算，边缘计算层包括边缘计算控制中心，以及和边缘计算控制中心连接的接口模块，该接口模块包括：IO分区转换模块、IO链路模块(IO-link模块)、总线扩展模块(ETHERCAT模块)、232模块、控制局域网(controller area network，简称为CAN)总线模块、485总线模块、交换机模块、USB模块和音频模块等；所述现场层的产品线的组件包括：传感器、警示灯、步进电机、伺服电机、电缸、气缸、机器人、相机、麦克风和喇叭等；边缘计算控制中心可以由边缘计算机组成，边缘计算机包括边缘计算控制板、接口系统和显示系统等，该边缘计算控制方法可以边缘计算控制板上执行并实现，该边缘计算控制板通过该接口系统控制产品线上的各组件，在边缘计算控制板配置产品线的控制流信息，该边缘计算控制板根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到所述组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，该产品线上个组件执行所述控制流信息中的工作流。

本发明的实施例提供了一种边缘计算控制的方法，图2是根据本发明实施例的一种边缘计算控制的方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤S202,获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码，产品线上不同的产品加工时所需的加工装置的组件不同，通过配置和编写控制流顶层文件的控制流信息，获取加工所需的各组件的函数模块和驱动模块的程序代码；

步骤S204,根据控制流信息中的组件信息，将该函数模块和该驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到该组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；各将该函数模块和该驱动模块的程序代码是先前撰写好的程序代码，需要根据实际应用的控制流信息中需要的组件信息，进行实例化。

步骤S206,该函数实例化代码调用该驱动实例化代码，执行该控制流信息中的工作流，该函数实例化代码调用该驱动实例化代码反映加工的过程，调用过程形成加工工作方案，将加工工作方案下发至产品线上的组件，完成产品的加工过程。

通过步骤S202至S206，配置好产品线的控制流信息、函数模块和驱动模块的程序代码后，根据控制流信息中组件信息进行程序代码的实例化，再通过函数实例化代码调用该驱动实例化代码，就可以实现产品线上的加工方案，并不需要对产品线上的每个组件单独进行程序代码的编写和实例化，也不需要操作人员在现场进行调试，只要在边缘计算控制板侧运行上述边缘计算控制方法就可以实现产品线的控制程序的运行，解决了工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，提高了工程产品线的控制程序的编写效率。

在一个实施例中，该函数模块可以包括以下至少之一：行为函数模块、结构控制函数模块、开始函数模块和结束函数模块，该行为函数模块包括:机器人移动函数、第七轴伺服电机移动函数、电磁阀闭函数和电磁阀开函数等，该结构控制函数模块包括：选择分支模块、循环模块和合并模块等，该选择分支模块实现二选一逻辑执行动作，该合并模块实现二合一的逻辑执行动作，多个行为函数模块和结构控制函数模块的程序代码，满足了产品线上多种加工方案的控制流信息，提高了产品线的兼容性和灵活度。

在一个实施例中，该根据控制流信息中的组件信息，将该函数模块和该驱动模块的程序代码进行实例化有多种方式，对于行为函数模块，可以根据该组件信息的初始化配置参数和运动信息，对该行为函数模块的程序代码进行实例化，另外，根据该组件信息中驱动配置参数，对该驱动模块的程序代码进行实例化，例如，根据6轴机器人手臂的初始化配置参数和控制流信息中要求的运动轨迹信息，对6轴机器人手臂的驱动函数模块进行实例化，另外也对6轴机器人手臂的行为函数模块进行实例化。

在一个实施例中，根据该组件信息中组件的执行顺序，对该结构控制函数模块程序代码进行实例化，根据执行顺序中前后的组件信息，对该结构控制函数模块程序代码进行实例化，例如，合并模块对第一电磁阀开和第二电磁阀关进行合并，该合并模块程序代码根据第一电磁阀和第二电磁阀的配置参数信息进行程序代码的实例化。

在一个实施例中，根据该控制流信息中并行执行信息，该函数实例化代码调用该驱动实例化代码，并行执行该控制流信息中的工作流，因为每个函数模块或者驱动模块都可并行处理，因此并行执行的工作流并不需要单独进行程序控制，在控制流信息中设置好均可执行。

应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

对应于上述边缘计算控制的方法，在本实施例中，还提供了一种边缘计算控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的设备较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

在一个实施例中，提供了一种边缘计算控制装置，图3是根据本发明实施例的一种边缘计算控制装置的结构框图，如图3所示，包括：获取模块32、实例化模块34和调用模块36，其中：

获取模块32，用于获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；

实例化模块34，用于根据控制流信息中的组件信息，将该函数模块和该驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到该组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；

调用模块36，用于该函数实例化代码调用该驱动实例化代码执行该控制流信息中的工作流。

通过上述装置，获取模块32配置好产品线的控制流信息、函数模块和驱动模块的程序代码后，实例化模块34根据控制流信息中组件信息进行程序代码的实例化，调用模块36再通过函数实例化代码调用该驱动实例化代码，就可以实现产品线上的加工方案，并不需要对产品线上的每个组件单独进行程序代码的编写和实例化，也不需要操作人员在现场进行调试，只要在边缘计算控制板侧运行上述边缘计算控制方法就可以实现产品线的控制程序的运行，解决了工厂产品线上的加工装置的控制程序需要重复编写，工作效率低的问题，提高了工程产品线的控制程序的编写效率。

在一个实施例中，该实例化模块34还用于根据该组件信息的初始化配置参数和运动信息，对该行为函数模块的程序代码进行实例化；该实例化模块34，还用于根据该组件信息中组件的执行顺序，对该结构控制函数模块程序代码进行实例化；该实例化模块34，还用于根据该组件信息中驱动配置参数，对该驱动模块的程序代码进行实例化。

在一个实施例中，该调用模块36还用于根据该控制流信息中并行执行信息，该函数实例化代码调用该驱动实例化代码，并行执行该控制流信息中的工作流。

在一个实施例，图4是根据本发明实施例的产品转移和加工的控制流顺序的示意图，如图4所示，包括L1至L15的15个步骤，通过6轴的机器人手臂、第7轴的伺服电机、机器人手的抓取装置上的一号电磁阀和二号电磁阀来实现产品位置的转移和获取，具体的实现过程如下：

首先，依据该控制流的顺序创建控制流信息的控制流顶层文件(control_flow.vhd)，创建行为函数模块的文件，该行为函数包括：6轴机器人手臂移动函数(robot_move.vhd)、第7轴伺服电机移动函数(Servo_move.vhd)、电磁阀闭函数(Solenoid_close.vhd)和电磁阀开函数(Solenoid_open.vhd)；该结构控制函数包括：选择模块(choose_two2one.vhd)、循环模块(Loop_module.vhd)和合并模块(Two2one.vhd)；创建驱动函数模块，所述驱动函数包括：6轴机器人手臂(robot_drive.vhd)、第七轴伺服电机驱动(Servo_drive.vhd)和电磁阀驱动(Solenoid_drive.vhd)；创建开始模块(start_module.vhd)和结束模块(Stop_module.vhd)。

其次，进行函数模块和驱动模块程序代码的实例化，其中，驱动模块程序代码的实例化包括：一个6轴机器人手臂，一个第7轴伺服电机，和两个电磁阀的实例化，因此驱动模块程序代理的实例化中有一个驱动1(drive1)对应6轴机器人手臂(实例化一次)，一个驱动2(drive2)对应第7轴伺服电机(实例化一次)，两个驱动3(drive3)、驱动4(drive4)对应两个电磁阀(实例化两次)。行为函数模块程序代码的实例化包括：L2对应第7轴伺服电机运动函数实例化1次；L3、L6、L8对应电磁阀开行为函数实例化3次；L5、L9、L13对应电磁阀闭行为函数实例化3次；L4、L7对应6轴机器人手臂移动函数实例化2次；开始函数模块和结束函数模块程序代码的实例化包括：L1为开始模块实例化1次；L15、L10为结束模块实例化2次；结构控制函数程序代码的实例化包括实例化：L12为合并模块实例化1次；L14为选择模块实例化1次；L11为循环模块实例化1次。

最后，函数模块实例化程序代码调用驱动模块的实例化代码如表1所示，L2调用第7轴伺服电机的drive2；L4、L7分别调用6轴机器人手臂的drive1；L3、L5、L8、L9分别调用一号电磁阀的drive3；L6、L13分别调用二号电磁阀drive4。

表1

根据本发明的另一个方面，还提供了一种边缘计算机，包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现该边缘计算方法的步骤。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种信息推送的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现该边缘计算方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上该实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种边缘计算控制的方法，其特征在于，该方法包括：

获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；

根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到所述组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；

所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，执行所述控制流信息中的工作流。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述函数模块包括以下至少之一：行为函数模块、结构控制函数模块、开始函数模块和结束函数模块。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化包括：

根据所述组件信息的初始化配置参数和运动信息，对所述行为函数模块的程序代码进行实例化；

根据所述组件信息中组件的执行顺序，对所述结构控制函数模块程序代码进行实例化；

根据所述组件信息中驱动配置参数，对所述驱动模块的程序代码进行实例化。

4.根据权利要求1至3任一项所述方法，其特征在于，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，执行所述控制流信息中的工作流包括：

根据所述控制流信息中并行执行信息，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，并行执行所述控制流信息中的工作流。

5.一种边缘计算控制装置，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取产品线的控制流信息，根据该控制流信息获取函数模块和驱动模块的程序代码；

实例化模块，用于根据控制流信息中的组件信息，将所述函数模块和所述驱动模块的程序代码进行实例化，分别得到所述组件信息的函数实例化代码和驱动实例化代码；

调用模块，用于所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码执行所述控制流信息中的工作流。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述函数模块包括以下至少之一：行为函数模块、结构控制函数模块、开始函数模块和结束函数模块。

7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，

所述实例化模块，还用于根据所述组件信息的初始化配置参数和运动信息，对所述行为函数模块的程序代码进行实例化；

所述实例化模块，还用于根据所述组件信息中组件的执行顺序，对所述结构控制函数模块程序代码进行实例化；

所述实例化模块，还用于根据所述组件信息中驱动配置参数，对所述驱动模块的程序代码进行实例化。

8.根据权利要求5至7任一项所述装置，其特征在于，

所述调用模块，还用于根据所述控制流信息中并行执行信息，所述函数实例化代码调用所述驱动实例化代码，并行执行所述控制流信息中的工作流。

9.一种边缘计算机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

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